c波段紫外线的灭菌作用

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1、C波段紫外线的灭菌作用日尧（北京照明学会）1 紫外线　　1802年德国物理学家里特(Ritte)发现一种人眼看不见的光线，它位于可见光谱紫光区的外侧，被称为紫外光或紫外线。紫外线一般指波长在400nm～10nm的电磁辐射线。根据紫外线不同波长的生物性质，紫外线在生物效应方面的波谱划分见表1。　　从生物光学的角度国际照明委员会（CIE）把紫外线分成三段。　　UV－A：315～400nm；UV－B：280～350nm；UV－C：100～280nm。2 紫外线的灭菌原理  　　细菌、病菌的脱氧核糖核酸(DNA)和核蛋白最易吸收波长为200～300

2、nm(C波段)紫外线，吸收紫外线的最强峰在254～257nm之间。菌类吸收了紫外线的能量后，引起DNA与核蛋白之问的链的断裂，造成核酸和蛋白的交联破坏，使细菌死亡。　　细菌吸收不同波长的紫外线能力不同，因此不同波长的紫外线灭菌能力也不同，由图1可以看出，波长254nm紫外线灭菌能力最强。　　紫外线灭菌效果不但与波长有关，与照射剂量也有关。照射剂量增加，灭菌量增大，但并不是线性关系，即灭菌率(百分比)不与照射剂量(紫外线照射剂量等于紫外线的辐照度值乘以时间)成正比关系(说明：只有在紫外线剂量很低，细菌量很大时才成正比线性关系)。　　灭菌率和紫

3、外线剂量的关系如下：　　不同菌种对紫外线吸收的敏感性不同，达到同样的灭菌率所需紫外线剂量也不同。表2给出不同菌种灭菌率和紫外线照射剂量、波长的关系。　　紫外线灭菌与化学灭菌、高温灭菌和其他辐射灭菌相比，既简便、清洁及效果好，既无污染又节省能源，尤其对空气和水是理想的灭菌方法。3 紫外线的产生(C波长)　　消毒灭菌效果最好的是c波段的波长在254～257nm的紫外线。如何获得经济的灭菌紫外线呢?低压汞灯是高效的254nm紫外线光源。紫外线低压汞灯有多种，按放电类型分为：弧光放电低压汞灯和辉光放电低压汞灯；按阴极类型分为：热阴极低压汞灯和冷阴极

4、低压汞灯；按产生臭氧量分类：有臭氧灯和无臭氧灯。　　目前灭菌最常用的是热阴极低压汞灯。有人区域灭菌应用无臭氧灯，无人区域灭菌可用有臭氧灯，臭氧本身也有灭菌作用。　　异型冷阴极低压汞灯体积小，功率小，常用于有人工作区域、特殊场所和局部区域。　　低压汞灯的缺点是不易作成大功率灯，一般不超过100W，功率大于40W后，254nm紫外线转换将下降。因而限制了其应用范围。在需要大功率灭菌紫外线源时可使用长弧高压汞灯或金卤灯(锑氖灯)。　　低压汞灯的紫外线辐射效率应不低于如下值：　　灯功率<9W，辐射效率≥12％；　　灯功率9～17W，辐射效率≥18％

5、；　　灯功率≥18W，辐射效率≥23％。　　直管双端低压汞灯紫外线辐照度额值定应符合如表3规定。 　　紫外线杀菌灯的平均寿命应不低于5000h，在正常燃点2000h和70％额定寿命时，紫外线辐射通量维持率应不低于85％和70％。4 紫外线灭菌灯的应用4．1 空气灭菌　　空气对254nm紫外线吸收很少，即透过率高。所以使用热阴极低压汞灯灭菌效果好。　　在医院的应用：　　手术室灭菌，术前室内灭菌防止患者感染，术中继续用低压汞灯照射，会使患者伤口愈合快，减轻术后全身反应，如：术后体温升高比例下降，升高程度下降。术后感染率下降，死亡率也下降等。　　

6、病房灭菌，如儿科病房、妇产科病房、传染科病房等减少交叉感染，加快患者病愈。传染科病房在门口安装低压汞灯长期照射，形成“紫外线门”，在通风口用紫外线灯灭菌，防止将细菌传播到其他区域，引起交叉传染。　　太平问及传染病门诊室的灭菌。　　工厂的应用：　　药厂的无菌车间、细菌间、食品厂的食品加工车间，贮藏间的灭菌。　　学校的应用：　　教室灭菌，预防交叉感染，降低发病率。　　公共建筑的应用：　　在公共通风管道内装上适量灭菌紫外灯，可向房间送无菌风，预防交叉感染。接待室、会议室等灭菌。　　图书馆的阅览室灭菌、藏书馆灭菌、预防书籍霉蚀、虫蛀。　　地铁站、车

7、厢、地下通道、食品灭菌等空气流动性差的场合的灭菌。4．2环境对灭菌效果的影响　　采用热阴极低压汞灯空气灭菌时，要保证取得良好的灭菌效果，应充分注意到周围环境条件对灭菌效果的影响。如：空气的环境温度、湿度、灰尘含量，空气的流动性，灯具和墙壁的反射率，细菌的菌类和菌数。a．空气环境温度对灭菌的影响　　热阴极低压汞灯在环境温度20℃时，灯管管壁温度在40℃时253.7nm紫外线辐射量最大，当环境温度低于10℃和高于40℃时，均使253.7nm辐射快速下降。当空气温度为10℃时，灭菌率下降15％左右，空气温度为40℃时，灭菌下降10％左右，因此低压

8、汞灯最适宜的工作的环境温度为20±5℃。环境温度对空气灭菌的影响见图2。 b．空气的湿度和灰尘对灭菌的影响　　空气中的水分子和尘埃均吸收紫外线，使紫外线的穿透能力减弱，减弱灭菌效